安全装置・材料の強さ・圧力容器の対策
01 安全装置・材料の強さ・圧力容器で問われること
冷凍装置は内部に高い圧力を持つため、異常な圧力の上昇から装置を守る安全装置と、圧力に耐える容器の強さが欠かせません。この分野では、安全装置の種類と使い分け、圧力容器の応力の考え方、低温で材料がもろくなる性質などが問われます。
計算が出る場合も、円筒胴の接線方向の応力（圧力×内径÷（2×板厚））のような基本の式が中心です。式の意味（板が厚いほど応力は小さく、径が大きいほど大きい）を押さえておけば、数字を覚えていなくても判断できます。
02 よく出るポイント
安全装置の使い分け
安全弁は圧力で作動し、圧力が下がれば閉じます。破裂板は一度作動すると元に戻らず、可燃性ガスや毒性ガスの装置には使いません。溶栓は温度で作動するので、圧縮機の吐出し部のように高温になる所や、液封のおそれのある所には使えません。
円筒胴と鏡板
円筒胴に内圧がかかると、接線方向の応力は軸方向の応力の2倍になるため、胴は長手方向に裂けます。鏡板は半球形が最も強く、さら形ではすみの丸みの半径が小さいほど応力が集中します。板厚には腐れしろを加えます。
低温脆性と材料
炭素鋼は低温で粘り強さを失い、小さな衝撃でも割れることがあります（低温脆性）。低温で使う部分には、低温用の鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、銅、アルミニウムなど、低温でもろくなりにくい材料を使います。
03 実際に問題を解いて確かめる
安全装置の問題は、法令の技術上の基準とも関係が深い分野です。法令の分野とあわせて学ぶと、知識がつながります。
液封の危険と、その防止に溶栓が使えない理由は、両方の科目で繰り返し問われるポイントです。
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本試験は、記述イ・ロ・ハ（・ニ）の正誤の組合せを5つの選択肢から選ぶ択一式が中心ですが、本サイトでは全ての問題を四肢択一に統一しています。法令と保安管理技術の約半数は、本試験と同じく「記述の正誤の組合せ」を選ぶ形式で収録しています。法令の問題・解説は、2026年9月29日現在で施行されている法令に基づいています（本試験は、その年度の4月1日現在の法令で出題されます）。
04 安全装置・材料の強さ・圧力容器の一問一答（解説つき）
この分野の出題範囲を、テーマごとの一問一答にまとめました。答えと解説はその場で読めます。
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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。
